Новости

Ученые Томского политехнического университета обнаружили, что селенид галлия, который широко применяется для создания фотодиодов, меняет свои свойства при облучении лазером.

 

Если к нему добавить серебряные наночастицы, он трансформируется в новый композитный материал и проявляет себя с ранее неизвестной стороны — как катализатор для химических реакций.

 

Селенид галлия давно известен как полупроводниковый материал и широко применяется в электротехнике в фотодиодах, фоторезисторах, датчиках поляризованного света. Его структура интересна тем, что это слоистый материал — как графит. От него можно отделить слои и сформировать тонкую пленку. Такие слои обладают свойствами, отличными от свойств объемных материалов.

 

«Двумерные материалы, к которым относится селенид галлия, активно исследуются в качестве катализаторов, так как показывают высокую эффективность, — поясняет руководитель научной группы, профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Р. Родригес. — В экспериментах мы использовали получившийся композит как катализатор в модельной реакции».

 

Для получения нового катализатора ученые использовали нитрат серебра.

 

«На краях структуры под действием фиолетового лазера образовался материал со стехиометрией Ga2Se3, на него наносился нитрат серебра. Благодаря химической активности краев вещество частично вступило в реакцию с селенидом, — рассказывает один из авторов статьи, студент ТПУ Д. Чешев. — Полученный материал продемонстрировал каталитические свойства. Он действует как фотокатализатор: как и обычные катализаторы в химии, фотокатализаторы используются для изменения скорости течения реакции. Только в данном случае, для того чтобы фотокатализатор «заработал», нужен свет. На основе фотокатализа построены системы очистки и обеззараживания воздуха и самоочищающиеся покрытия. Кроме того, их используют для разделения воды на кислород и водород».

 

Исследование выполнялось в сотрудничестве с учеными из Университета Леобена (Австрия) и Университет электронных наук и технологий Китая при поддержке совместной программы Российского фонда фундаментальных исследований и Австрийского научного фонда.